(57)【要約】【課題】相転移といった問題を抱えず、熱伝導率がジルコニアのそれよりも小さい、新規の皮膜材料を提供する。【解決手段】低熱伝導性化合物の探索方法は、誘電率の基準値を定め、該基準値以上の誘電率を有する化合物を選ぶことによる１０００℃における熱伝導率が２．２Ｗ／ｍＫ以下である。皮膜材料に誘電率が高い化合物を用いることで、耐剥離性の低熱伝導性の皮膜が実現される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電率の基準値を定め、該基準値以上の誘電率を有する化合物を選ぶことによる１０００℃における熱伝導率が２．２Ｗ／ｍＫ以下である低熱伝導性化合物の探索方法。
【請求項２】
２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が３５以上の誘電体を主体として含み、
前記誘電体が、Ｍｇ２Ｐｒ２ＳｎＯ７、Ｓｒ０．５Ｂａ０．５Ｎｂ０．４Ｔａ１．６Ｏ６、ＹＰｒＦｅＳｂＯ７、Ｂｉ４Ｖ２Ｏ１１、ＮｄＮｂ３Ｏ９、Ｓｎ（ＮｂＯ３）２、（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．４（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．６、（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．５０（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．５０、ＹＢｉＦｅＳｂＯ７、Ｂａ０．５３Ｓｒ０．２４Ｔｉ１．２２Ｏ３、ＹＥｒＦｅＳｂＯ７、Ｂａ０．９８４Ｓｒ０．０１６ＴｉＯ３、ＹＬａＦｅＳｂＯ７、ＺｎＢｉ１．５Ｎｂ１．５Ｏ７、（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．２５（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．７５、Ｂｉ７Ｔｉ４ＮｂＯ２１、Ｃａ２Ｎｄ２ＳｎＯ７、（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．７５（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．２５、ＳｒＭｏ０．５Ｎｉ０．５Ｏ３、ＹＳｍＦｅＳｂＯ７、Ｂｉ２Ｚｎ０．６６７Ｎｂ１．３３３Ｏ７、Ｂｉ２ＩｎＮｂＯ７、（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．４０（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．６０、Ｂｉ２ＳｒＮｂ２Ｏ９、ＣａＢｉ２Ｔａ２Ｏ９、Ｍｇ２Ｌａ２ＳｎＯ７、ＳｒＴａ２Ｏ６、ＢａＭｎＴｉＯ５、ＢａＮｂ２Ｏ６、及びＴｉＮｂ２Ｏ７からなる群から選択されることを特徴とする遮熱コーティング材料。
【請求項３】
２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が４５以上の誘電体を主体として含み、
前記誘電体が、Ｂｉ４Ｔｉ２．８６Ｎｂ０．１４Ｏ１２、Ｍｇ２Ｎｄ２ＳｎＯ７、ＣｏＯＦｅ２Ｏ３、（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．２（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．８、（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．６（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．４、ＹＮｄＦｅＳｂＯ７、ＬａＮｉＯ３、Ｓｍ２ＴｉＺｎＯ６、（Ｂｉ１．５Ｚｎ０．５）（Ｚｎ０．５Ｎｂ１．５）Ｏ７、ＡｌＮｂ３Ｏ９、Ｂａ５ＮｄＴｉＺｒ２Ｎｂ７Ｏ３０、（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．８（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．２、Ｂｉ２Ｔｉ２Ｏ７からなる群から選択されることを特徴とする遮熱コーティング材料。
【請求項４】
２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が５５以上の誘電体を主体として含み、
前記誘電体が、Ｇｄ２ＴｉＺｎＯ６、ＳｒＢｉ２（Ｔａ，Ｎｂ）２Ｏ９、Ｂａ５ＮｄＴｉ３Ｎｂ７Ｏ３０、Ｂｉ２Ｍｇ０．６６７Ｎｂ１．３３３Ｏ７、Ｂａ５ＮｄＴｉ２ＺｒＮｂ７Ｏ３０、ＺｎＣｏ０．２Ｃｒ０．８ＭｎＯ４、ＺｎＣｏ０．６Ｃｒ０．４ＭｎＯ４、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２、Ｃａ０．８５Ｙ０．１５Ｔｉ０．８５Ｃｏ０．１５Ｏ３からなる群から選択されることを特徴とする遮熱コーティング材料。
【請求項５】
２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が６５以上の誘電体を主体として含み、
前記誘電体が、Ｂａ０．８０Ｌａ０．２０Ｔｉ０．９５Ｏ３、Ｂａ０．５Ｏ３Ｓｒ０．５Ｔｉ、Ｂａ２Ｂｉ４Ｔｉ５Ｏ１８、Ｂｉ２Ｃｕ０．６６７Ｎｂ１．３３３Ｏ７からなる群から選択されることを特徴とする遮熱コーティング材料。
【請求項６】
２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が７５以上の誘電体を主体として含み、
前記誘電体が、Ｂａ０．９Ｌａ０．０６６Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．９Ｓｍ０．０６７Ｎｂ２Ｏ６、ＢａＺｒ０．２５Ｎｂ１．５Ｏ５．２５、ＳｎＮｂ２Ｏ７、ＺｎＣｏ０．８Ｃｒ０．２ＭｎＯ４、Ｓｒ０．３Ｌａ０．７ＭｎＯ３からなる群から選択されることを特徴とする遮熱コーティング材料。
【請求項７】
２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が８５以上の誘電体を主体として含み、
前記誘電体が、ＳｒＢｉ２Ｂ４ＶＯ１２．５であることを特徴とする遮熱コーティング材料。
【請求項８】
２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が９５以上の誘電体を主体として含み、
前記誘電体が、Ｂａ５ＤｙＴｉ３Ｎｂ７Ｏ３０、（ＢｉＦｅＯ３）０．８（ＢａＴｉＯ３）０．２、Ｂａ５ＳｍＴｉ３Ｎｂ７Ｏ３０、（Ｂａ，Ｓｒ）Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．７０Ｙ０．２０Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．８５Ｓｍ０．１０Ｎｂ２Ｏ６、Ｎｉ０．４Ｚｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４、Ｂａ０．６Ｓｍ０．２６７Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ２ＣａＴｉＮｂ４Ｏ１５、ＺｎＣｏ０．５Ｃｒ０．５ＭｎＯ４、Ｃａ０．９０Ｙ０．１０Ｔｉ０．９０Ｃｏ０．１０Ｏ３、Ｂａ３ＴｉＮｂ４Ｏ１５、Ｂａ０．６５Ｚｒ０．３Ｎｂ０．７５Ｏ３、Ｃａ０．９７Ｙ０．０３Ｔｉ０．９７Ｃｏ０．０３Ｏ３、Ｂａ０．８Ｌａ０．１３２Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ３ＭｇＴａ２Ｏ９、Ｉｎ２Ｃａ８Ｃｕ４Ｏ１５、Ｂａ０．６Ｓｒ０．４ＴｉＯ３、ＺｎＭｎＣｒＯ４、Ｚｎ０．３Ｍｇ０．９Ｔｉ０．２Ｆｅ１．６Ｏ４、Ｂａ０．２５Ｓｒ０．７５Ｎｂ２Ｏ６、Ｉｎ１４Ｃａ９Ｃｕ２Ｏ３２、ＢａＢｉ２Ｔａ２Ｏ９、Ｓｒ０．７５Ｂａ０．２５Ｎｂ２Ｏ６、ＢａＳｎ２Ｆｅ４Ｏ１１、Ｂａ０．６７Ｓｒ０．３３Ｎｂ２Ｏ６、ＺｎＣｏ０．４Ｃｒ０．６ＭｎＯ４、Ｂａ０．７５Ｌａ０．１６５Ｎｂ２Ｏ６、（Ｂａ，Ｍｇ）（Ｔｉ，Ｓｎ）Ｏ３、Ｌａ０．６７Ｃｕ３Ｔｉ４Ｏ１２、Ｂａ０．５Ｓｍ０．３３３Ｎｂ２Ｏ６、Ｓｒ０．８０Ｌａ０．２０Ｔｉ０．８０Ｃｏ０．２０Ｏ３、Ｓｒ３Ｍｇ０．３３Ｎｂ４．６７Ｏ１５、Ｂａ０．２５Ｓｒ０．７５Ｎｂ２Ｏ６、Ｓｒ０．４６Ｂａ０．５４Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．７０Ｌａ０．１９８Ｎｂ２Ｏ６、ＬａＹｂＯ３、ＢａＴｉ４Ｏ９、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ（ｘ）、Ｂａ０．５９Ｓｒ０．３２Ｔｉ１．０８Ｏ３、ＭｇＮｂ２Ｏ６、Ｂａ０．６０Ｌａ０．２６４Ｎｂ２Ｏ６、ＺｎＭｎＣｏＯ４、ＣａＮｂ２Ｏ６、（ＢｉＦｅＯ３）０．９（ＢａＴｉＯ３）０．１からなる群から選択されることを特徴とする遮熱コーティング材料。
【請求項９】
２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が２００以上の誘電体を主体として含み、
前記誘電体が、Ｓｒ０．６Ｂａ０．４Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．７５Ｙ０．１６Ｎｂ２Ｏ６、Ｂｉ２ＣｕＯ４、Ｂｉ７Ｔｉ３Ｆｅ３Ｏ２１、ＳｂＮｂＯ４、Ｓｒ２ＣａＴｉＮｂ４Ｏ１５、（ＳｒＢ４Ｏ７）０．５（Ｂｉ２ＶＯ５．５）０．５、Ｓｒ０．５Ｂａ０．５Ｎｂ２Ｏ６、ＢａＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９、ＢａＴｉ０．９０Ｓｎ０．０４Ｓｉ０．０６Ｏ３、Ｂａ０．７Ｓｍ０．２Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．９０Ｌａ０．１０Ｔｉ０．９７５Ｏ３、Ｂａ３Ｂｉ２ＭｏＯ９、Ｓｒ６Ｔｉ２Ｎｂ８Ｏ３０、ＭｎＴａ２Ｏ６、Ｂａ０．８Ｙ０．１３Ｎｂ２Ｏ６、（ＳｒＢ４Ｏ７）０．５（Ｂｉ２ＶＯ５．５）０．５、Ｓｒ０．９０Ｌａ０．１０Ｔｉ０．９０Ｃｏ０．１０Ｏ３、Ｂａ０．７Ｚｒ０．４Ｎｂ０．７Ｏ３、Ｂａ２ＹＣｕ３Ｏ（ｘ）、ＢｉＣｕ３Ｔｉ３ＦｅＯ１２からなる群から選択されることを特徴とする遮熱コーティング材料。
【請求項１０】
２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が３００以上の誘電体を主体として含み、
前記誘電体が、Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９、ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９からなる群から選択されることを特徴とする遮熱コーティング材料。
【請求項１１】
請求項２から請求項１０のいずれかに記載の組成物を複合化させた組成物を主体として含む遮熱コーティング材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電用ガスタービンの動翼、静翼、燃焼器、およびジェットエンジンなどの高温環境下で使用される機器部品に適用可能な遮熱コーティング材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンやジェットエンジンなどの高効率化のために、その燃焼ガスは高温化の一途をたどっている。そのために金属製部品を高温（例えば１５００℃級ガスタービンで翼表面温度は約１４００℃）から保護するため、部品の表面には遮熱コーティング（Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｃｏａｔｉｎｇ：ＴＢＣ）が施されている。この遮熱コーティングの材料としては、実用上、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）等の希土類安定化ジルコニアをはじめとする低熱伝導性のセラミックスがほとんど唯一のものである（例えば、特許文献１参照）。上記遮熱コーティングは、金属製部品である基材上に減圧プラズマ溶射等で金属接合層を施した上に大気圧プラズマ溶射により施工される。
【０００３】
大気圧プラズマ溶射によって金属製部品上に施された遮熱コーティングは、緻密な組織ではなく内部に多数の気孔を有している。図１に遮熱コーティングの組織の模式図を示す。図１に示すように、遮熱コーティング１の組織中には、径が数十μｍにおよぶ大気孔２、径が数μｍ程度の小気孔３、幅の狭い線状の気孔４，５など、さまざまな形状の気孔が存在している。遮熱コーティング１自体が低熱伝導性のセラミックスであるのと同時に、内部に存在するこのような多数の気孔２〜５によって材料の断熱性能が保たれており、基材である金属製部品の高温環境下での使用が可能となっている。
【０００４】
遮熱コーティングによる１００℃の高温化により、カルノー効率は１％以上向上するため、遮熱能力が高いコーティング材料が求められている。
【０００５】
ジルコニアに代わる遮熱コーティング材料として、Ｌａ２Ｚｒ２Ｏ７をはじめとする立方晶パイロクロア型構造の材料を適用するという報告（特許文献２〜４参照）もある。係る文献では、Ｌａ２Ｚｒ２Ｏ７は、熱伝導率がジルコニアのそれよりも小さいことにより、遮熱コーティング材料として好適であるとされている。しかしながらＬａ２Ｚｒ２Ｏ７の熱膨張率はジルコニアのそれよりも小さいため、実際には基材となる金属製部品との間に引っ張り応力が残留するであろうという問題を抱えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０２６４７５号公報
【特許文献２】特開平１０−２１２１０８号公報
【特許文献３】ヨーロッパ特許第０８４８０７７号
【特許文献４】米国特許第６１１７５６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、遮熱コーティングとして用いる材料には、熱伝導率が極力小さいことが求められる。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、熱伝導率がジルコニアのそれよりも小さい、新規の遮熱コーティング材料を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述したように、使用温度よりも高い融点を持ち、熱伝導率が小さい材料を、ジルコニアに代わる新規の遮熱コーティング材料として提供すべく、本発明者らは第一原理計算を用いて材料の探索を行った。前記「第一原理計算」は、量子力学の基礎方程式を解く条件を変えることにより、ナノメートルスケールでの種々の物性値を得る方法である。
【００１０】
そして、本発明者らは、高誘電率の化合物と低熱伝導性に相関があることをはじめて見出した。誘電率が高い化合物は電子雲が変形しやすいことから、酸素欠損が生じやすくフォノンの平均自由行程が短くなるためと思われる。ジルコニアの屈折率は２．１〜２．２、室温（２５℃）での誘電率は１ＭＨｚで２３と報告されている。Ｌａ２Ｚｒ２Ｏ７の屈折率は２．０９、室温（２５℃）での誘電率は１ＭＨｚで１０と報告されているが、より高い屈折率、誘電率をもつ材料が望ましいと考えられる。
【００１１】
その後さらに研究を重ね、種々の高誘電率化合物を合成した結果、高誘電率化合物は低熱伝導性を発揮することが明らかとなった。
【００１２】
すなわち、本発明の参考例は、屈折率の基準値を定め、該基準値以上の屈折率を有する化合物を選ぶことによる低熱伝導性化合物の探索方法を提供する。
また、本発明の参考例は、屈折率と熱伝導率の相関性を利用し、２５℃で波長６００ｎｍでの屈折率が２．２以上の化合物を選ぶことによる低熱伝導性化合物の探索方法を提供する。
また、本発明の参考例は、２５℃で波長６００ｎｍでの屈折率が２．２以上の誘電体（高誘電率化合物）を主体として含むことを特徴とする低熱伝導性の遮熱コーティング材料を提供する。
上記本発明の参考例の低熱伝導性化合物の探索方法及び低熱伝導性の遮熱コーティング材料において、この誘電体の２５℃で波長６００ｎｍでの屈折率は、２．３以上がより好ましく、２．４以上ではさらに好ましく、２．５以上ではさらに好ましく、２．６以上ではさらに好ましく、２．７以上ではさらに好ましく、２．８以上ではさらに好ましく、２．９以上ではさらに好ましく、３．０以上ではさらに好ましく、４．０以上では最も好ましい。前記屈折率が高いほど、前記遮熱コーティング材料の熱伝導率がより低くなるからである。
【００１３】
本発明は、誘電率の基準値を定め、該基準値以上の誘電率を有する化合物を選ぶことによる１０００℃における熱伝導率が２．２Ｗ／ｍＫ以下である低熱伝導性化合物の探索方法を提供する。
また、本発明は、２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が３５以上の誘電体を主体として含み、前記誘電体が、Ｍｇ２Ｐｒ２ＳｎＯ７、Ｓｒ０．５Ｂａ０．５Ｎｂ０．４Ｔａ１．６Ｏ６、ＹＰｒＦｅＳｂＯ７、Ｂｉ４Ｖ２Ｏ１１、ＮｄＮｂ３Ｏ９、Ｓｎ（ＮｂＯ３）２、（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．４（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．６、（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．５０（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．５０、ＹＢｉＦｅＳｂＯ７、Ｂａ０．５３Ｓｒ０．２４Ｔｉ１．２２Ｏ３、ＹＥｒＦｅＳｂＯ７、Ｂａ０．９８４Ｓｒ０．０１６ＴｉＯ３、ＹＬａＦｅＳｂＯ７、ＺｎＢｉ１．５Ｎｂ１．５Ｏ７、（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．２５（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．７５、Ｂｉ７Ｔｉ４ＮｂＯ２１、Ｃａ２Ｎｄ２ＳｎＯ７、（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．７５（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．２５、ＳｒＭｏ０．５Ｎｉ０．５Ｏ３、ＹＳｍＦｅＳｂＯ７、Ｂｉ２Ｚｎ０．６６７Ｎｂ１．３３３Ｏ７、Ｂｉ２ＩｎＮｂＯ７、（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．４０（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．６０、Ｂｉ２ＳｒＮｂ２Ｏ９、ＣａＢｉ２Ｔａ２Ｏ９、Ｍｇ２Ｌａ２ＳｎＯ７、ＳｒＴａ２Ｏ６、ＢａＭｎＴｉＯ５、ＢａＮｂ２Ｏ６、及びＴｉＮｂ２Ｏ７からなる群から選択されることを特徴とする低熱伝導性の遮熱コーティング材料を提供する。
上記本発明の低熱伝導性化合物の探索方法及び低熱伝導性の遮熱コーティング材料において、この誘電体の２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率は、４５以上がより好ましく、５５以上ではさらに好ましく、６５以上ではさらに好ましく、７５以上ではさらに好ましく、８５以上ではさらに好ましく、９５以上ではさらに好ましく、２００以上ではさらに好ましく、３００以上では最も好ましい。前記誘電率が高いほど、前記遮熱コーティング材料の熱伝導率がより低くなるからである。
誘電率が４５以上の誘電体は、Ｂｉ４Ｔｉ２．８６Ｎｂ０．１４Ｏ１２、Ｍｇ２Ｎｄ２ＳｎＯ７、ＣｏＯＦｅ２Ｏ３、（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．２（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．８、（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．６（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．４、ＹＮｄＦｅＳｂＯ７、ＬａＮｉＯ３、Ｓｍ２ＴｉＺｎＯ６、（Ｂｉ１．５Ｚｎ０．５）（Ｚｎ０．５Ｎｂ１．５）Ｏ７、ＡｌＮｂ３Ｏ９、Ｂａ５ＮｄＴｉＺｒ２Ｎｂ７Ｏ３０、（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．８（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．２、Ｂｉ２Ｔｉ２Ｏ７からなる群から選択される。
誘電率が５５以上の誘電体は、Ｇｄ２ＴｉＺｎＯ６、ＳｒＢｉ２（Ｔａ，Ｎｂ）２Ｏ９、Ｂａ５ＮｄＴｉ３Ｎｂ７Ｏ３０、Ｂｉ２Ｍｇ０．６６７Ｎｂ１．３３３Ｏ７、Ｂａ５ＮｄＴｉ２ＺｒＮｂ７Ｏ３０、ＺｎＣｏ０．２Ｃｒ０．８ＭｎＯ４、ＺｎＣｏ０．６Ｃｒ０．４ＭｎＯ４、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２、Ｃａ０．８５Ｙ０．１５Ｔｉ０．８５Ｃｏ０．１５Ｏ３からなる群から選択される。
誘電率が６５以上の誘電体は、Ｂａ０．８０Ｌａ０．２０Ｔｉ０．９５Ｏ３、Ｂａ０．５Ｏ３Ｓｒ０．５Ｔｉ、Ｂａ２Ｂｉ４Ｔｉ５Ｏ１８、Ｂｉ２Ｃｕ０．６６７Ｎｂ１．３３３Ｏ７からなる群から選択される。
誘電率が７５以上の誘電体は、Ｂａ０．９Ｌａ０．０６６Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．９Ｓｍ０．０６７Ｎｂ２Ｏ６、ＢａＺｒ０．２５Ｎｂ１．５Ｏ５．２５、ＳｎＮｂ２Ｏ７、ＺｎＣｏ０．８Ｃｒ０．２ＭｎＯ４、Ｓｒ０．３Ｌａ０．７ＭｎＯ３からなる群から選択される。
誘電率が８５以上の誘電体は、ＳｒＢｉ２Ｂ４ＶＯ１２．５である。
誘電率が９５以上の誘電体は、Ｂａ５ＤｙＴｉ３Ｎｂ７Ｏ３０、（ＢｉＦｅＯ３）０．８（ＢａＴｉＯ３）０．２、Ｂａ５ＳｍＴｉ３Ｎｂ７Ｏ３０、（Ｂａ，Ｓｒ）Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．７０Ｙ０．２０Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．８５Ｓｍ０．１０Ｎｂ２Ｏ６、Ｎｉ０．４Ｚｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４、Ｂａ０．６Ｓｍ０．２６７Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ２ＣａＴｉＮｂ４Ｏ１５、ＺｎＣｏ０．５Ｃｒ０．５ＭｎＯ４、Ｃａ０．９０Ｙ０．１０Ｔｉ０．９０Ｃｏ０．１０Ｏ３、Ｂａ３ＴｉＮｂ４Ｏ１５、Ｂａ０．６５Ｚｒ０．３Ｎｂ０．７５Ｏ３、Ｃａ０．９７Ｙ０．０３Ｔｉ０．９７Ｃｏ０．０３Ｏ３、Ｂａ０．８Ｌａ０．１３２Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ３ＭｇＴａ２Ｏ９、Ｉｎ２Ｃａ８Ｃｕ４Ｏ１５、Ｂａ０．６Ｓｒ０．４ＴｉＯ３、ＺｎＭｎＣｒＯ４、Ｚｎ０．３Ｍｇ０．９Ｔｉ０．２Ｆｅ１．６Ｏ４、Ｂａ０．２５Ｓｒ０．７５Ｎｂ２Ｏ６、Ｉｎ１４Ｃａ９Ｃｕ２Ｏ３２、ＢａＢｉ２Ｔａ２Ｏ９、Ｓｒ０．７５Ｂａ０．２５Ｎｂ２Ｏ６、ＢａＳｎ２Ｆｅ４Ｏ１１、Ｂａ０．６７Ｓｒ０．３３Ｎｂ２Ｏ６、ＺｎＣｏ０．４Ｃｒ０．６ＭｎＯ４、Ｂａ０．７５Ｌａ０．１６５Ｎｂ２Ｏ６、（Ｂａ，Ｍｇ）（Ｔｉ，Ｓｎ）Ｏ３、Ｌａ０．６７Ｃｕ３Ｔｉ４Ｏ１２、Ｂａ０．５Ｓｍ０．３３３Ｎｂ２Ｏ６、Ｓｒ０．８０Ｌａ０．２０Ｔｉ０．８０Ｃｏ０．２０Ｏ３、Ｓｒ３Ｍｇ０．３３Ｎｂ４．６７Ｏ１５、Ｂａ０．２５Ｓｒ０．７５Ｎｂ２Ｏ６、Ｓｒ０．４６Ｂａ０．５４Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．７０Ｌａ０．１９８Ｎｂ２Ｏ６、ＬａＹｂＯ３、ＢａＴｉ４Ｏ９、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ（ｘ）、Ｂａ０．５９Ｓｒ０．３２Ｔｉ１．０８Ｏ３、ＭｇＮｂ２Ｏ６、Ｂａ０．６０Ｌａ０．２６４Ｎｂ２Ｏ６、ＺｎＭｎＣｏＯ４、ＣａＮｂ２Ｏ６、（ＢｉＦｅＯ３）０．９（ＢａＴｉＯ３）０．１からなる群から選択される。
誘電率が２００以上の誘電体は、Ｓｒ０．６Ｂａ０．４Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．７５Ｙ０．１６Ｎｂ２Ｏ６、Ｂｉ２ＣｕＯ４、Ｂｉ７Ｔｉ３Ｆｅ３Ｏ２１、ＳｂＮｂＯ４、Ｓｒ２ＣａＴｉＮｂ４Ｏ１５、（ＳｒＢ４Ｏ７）０．５（Ｂｉ２ＶＯ５．５）０．５、Ｓｒ０．５Ｂａ０．５Ｎｂ２Ｏ６、ＢａＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９、ＢａＴｉ０．９０Ｓｎ０．０４Ｓｉ０．０６Ｏ３、Ｂａ０．７Ｓｍ０．２Ｎｂ２Ｏ６、Ｂａ０．９０Ｌａ０．１０Ｔｉ０．９７５Ｏ３、Ｂａ３Ｂｉ２ＭｏＯ９、Ｓｒ６Ｔｉ２Ｎｂ８Ｏ３０、ＭｎＴａ２Ｏ６、Ｂａ０．８Ｙ０．１３Ｎｂ２Ｏ６、（ＳｒＢ４Ｏ７）０．５（Ｂｉ２ＶＯ５．５）０．５、Ｓｒ０．９０Ｌａ０．１０Ｔｉ０．９０Ｃｏ０．１０Ｏ３、Ｂａ０．７Ｚｒ０．４Ｎｂ０．７Ｏ３、Ｂａ２ＹＣｕ３Ｏ（ｘ）、ＢｉＣｕ３Ｔｉ３ＦｅＯ１２からなる群から選択される。
誘電率が３００以上の誘電体は、Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９、ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９からなる群から選択される。
なお、誘電率は通常、実数部と虚数部とからなる複素数として表されるが、本発明に好適に用いられる誘電体は虚数部の絶対値が０に近い値であるため、虚数部については無視される。
また、本発明の参考例及び本発明において、前記誘電体の「屈折率」および「誘電率」は、その誘電体が気孔を含まない状態で測定される屈折率および誘電率を表すものとする。
【００１４】
本発明の遮熱コーティング材料は、単独でも十分に低熱伝導性を発揮する。また、本発明の遮熱コーティング材料は、それぞれを複合化して用いても、低熱伝導性を損なわないであろうことが推定されるため、遮熱コーティング材料として十分適していると考えられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高誘電率化合物を利用することにより低熱伝導性の遮熱コーティング材料を提供することで、現用のジルコニアにくらべ、低熱伝導率を示す遮熱コーティング膜に用いて好適な材料を提供することができる。
【００１６】
さらに本発明によれば、高誘電率化合物を利用することにより低熱伝導性の遮熱コーティング材料を提供し、それぞれを複合化した材料を含む構成とすることで、上記熱伝導率がさらに適切な範囲に制御された遮熱コーティング材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】遮熱コーティングの組織の模式図である。
【図２】ＭｇＯ−ＳｉＯ２系の状態図である。
【図３】ＦｅＯ−ＳｉＯ２系の状態図である。
【図４】ＭｎＯ−ＳｉＯ２系の状態図である。
【図５】ＮｉＯ−ＳｉＯ２系の状態図である。
【図６】ＣｏＯ−ＳｉＯ２系の状態図である。
【図７】ＦｅＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ２系の状態図である。
【図８】ＣａＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ２系の状態図である。
【図９】ＦｅＯ−ＭｎＯ−ＳｉＯ２系の状態図である。
【図１０】ＭｇＯ−ＭｎＯ−ＳｉＯ２系の状態図である。
【図１１】Ｍｇ２ＳｉＯ４−Ｎｉ２ＳｉＯ４系の状態図である。
【図１２】誘電体の屈折率の逆数と熱伝導率の実測値との関係をプロットしたグラフである。
【図１３】誘電体の誘電率の逆数と熱伝導率の実測値との関係をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
［実施例１］
Ｍｎ０．９１Ｚｎ０．０９Ｆｅ２Ｏ４は、屈折率が４．６５と大きい。出発原料を所定比となるように秤量し、ボールミルを用いて固相混合した。混合粉を乾燥した後、１４００℃で仮焼した。その仮焼粉を粉末Ｘ線回折により同定したところ、未反応原料成分は残っておらず、単相になっていることを確認した。
試料を１６００℃で焼成し、その焼結体から直径１０ｍｍφ、厚さ１ｍｍの円盤状試料を切出し、レーザーフラッシュ法により、熱伝導率を測定した。熱伝導率は０．９［Ｗ／ｍＫ］であり、遮熱コーティングとして好適な物性値を示した。
【００２０】
［実施例２］
ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｘは、屈折率が４．５と大きい。出発原料を所定比となるように秤量し、ボールミルを用いて固相混合した。混合粉を乾燥した後、１４００℃で仮焼した。その仮焼粉を粉末Ｘ線回折により同定したところ、未反応原料成分は残っておらず、単相になっていることを確認した。
試料を１６００℃で焼成し、その焼結体から直径１０ｍｍφ、厚さ１ｍｍの円盤状試料を切出し、レーザーフラッシュ法により、熱伝導率を測定した。熱伝導率は０．９１［Ｗ／ｍＫ］であり、遮熱コーティングとして好適な物性値を示した。
【００２１】
［実施例３］
Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９について、１６００℃で焼成し、その焼結体から直径１０ｍｍφ、厚さ１ｍｍの円盤状試料を切出し、レーザーフラッシュ法により、熱伝導率を測定した。熱伝導率は０．８［Ｗ／ｍＫ］であり、遮熱コーティングとして好適な物性値を示した。
【００２２】
［実施例４］
ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９について、１６００℃で焼成し、その焼結体から直径１０ｍｍφ、厚さ１ｍｍの円盤状試料を切出し、レーザーフラッシュ法により、熱伝導率を測定した。熱伝導率は０．８１［Ｗ／ｍＫ］であり、遮熱コーティングとして好適な物性値を示した。
【００２３】
［実施例５］
本発明による低熱伝導材料同士を複合化させることを検討した。
【００２４】
複合材の熱伝導率（λｃ）はＭａｘｗｅｌｌ−Ｅｕｃｋｅｎの式と呼ばれる以下の（１）式で表される。（１）式中、λは熱伝導率、Ｖは体積分率、添え字ｍはマトリクス、添え字ｐは添加する相である。
【００２５】
λｃ＝λｍ（１＋２ＶｐΦ）／（１−ＶｐΦ）・・・（１）
【００２６】
ただし、Φは以下の（２）式で表される。
【００２７】
Φ＝（１−λｍ／λｐ）／（２λｍ／λｐ＋１）・・・（２）
【００２８】
これら（１）および（２）式を用いることにより、異なる熱伝導率をもつ２つの材料を複合化させたときに、複合熱伝導率を計算することができる。
いま例えばＭｎ０．９１Ｚｎ０．０９Ｆｅ２Ｏ４とＢｉ３ＴｉＮｂＯ９とを１：１で複合化する場合の熱伝導率について考える。仮にＭｎ０．９１Ｚｎ０．０９Ｆｅ２Ｏ４をマトリクス、Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９を添加する相とすると、λｍ＝０．９、λｐ＝０．８、またＶｐ＝０．５であり、それらを（１）および（２）式に代入すればその複合熱伝導率（λｃ）は
λｃ＝０．８５
となる。これは遮熱コーティングとして好適な値である。
【００２９】
このように低熱伝導性を示す本発明の材料同士を複合化させることにより、熱伝導率を調節することが可能となる。本発明の他の材料についても同様の検討を行うことにより、熱伝導率を制御できることは容易に推定できる。
【００３０】
［実施例６］
組成式Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７，Ｌａ２Ｓｉ２Ｏ７，Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７，Ｓｒ２Ｎｂ２Ｏ７，Ｓｒ２Ｔａ２Ｏ７，Ｓｒ３Ｔｉ２Ｏ７，Ｌａ２ＮｉＯ４，ＬａＴａＯ４で表される組成物を選定した。
【００３１】
そして、それぞれの構成元素の酸化物または炭酸塩を出発原料に選び、所定比となるように秤量し、ボールミルを用いて固相混合した。混合粉を乾燥した後、１２００℃で仮焼した。得られた仮焼粉を粉末Ｘ線回折により同定したところ、未反応原料成分は残っておらず、すべての試料で単相になっていることが確認された。
【００３２】
次いで、上記各試料を１４００℃で焼成し、その焼結体から４×４×１５ｍｍの棒状試料を切出して、熱膨張率を測定した。１０００℃における熱膨張率の値を表１に示す。なお比較材として３ＹＳＺ（３ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２：イットリア部分安定化ジルコニア）の熱膨張率の値も表中に記載した。
【００３３】
【表１】
2010255121.tif 000002
【００３４】
作製した試料のうち、Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７，Ｓｒ２Ｎｂ２Ｏ７，Ｓｒ３Ｔｉ２Ｏ７，Ｌａ２ＮｉＯ４において熱膨張率が３ＹＳＺのそれよりも大きな値を示している。このことは、これらの材料を遮熱コーティングとして使用した場合、下地の金属製部品との間に引っ張り応力を生じる可能性が現用のジルコニアよりも小さいということを示唆している。
【００３５】
次に、Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７，Ｌａ２Ｓｉ２Ｏ７，Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７，Ｓｒ２Ｎｂ２Ｏ７，Ｓｒ２Ｔａ２Ｏ７，Ｓｒ３Ｔｉ２Ｏ７，Ｌａ２ＮｉＯ４，ＬａＴａＯ４について、１４００℃で焼成し、その焼結体から直径１０ｍｍφ、厚さ１ｍｍの円盤状試料を切出し、レーザーフラッシュ法により、熱伝導率を測定した。室温における熱伝導率の値を表２に示す。なお比較材として３ＹＳＺの熱伝導率の値（１０００℃、文献値）も表中に記載した。
【００３６】
【表２】
2010255121.tif 000003
【００３７】
材料の熱伝導率λと比熱Ｃ、熱伝達媒体（フォノン）の平均自由行程Ｌ、その運動速度ｖとの間には、下記に示す（３）式の関係がある。フォノンの平均自由行程Ｌは絶対温度Ｔと逆比例する（Ｌ∝（１／Ｔ））ため、セラミックスの場合、（３）式は、下記（４）式（ただしＡは比例定数）のように表され、温度上昇とともに熱伝導率は減少する傾向を示す。
【００３８】
λ∝Ｃ・Ｌ・ｖ・・・（３）
【００３９】
λ＝Ａ・（Ｃ・Ｌ・ｖ）／Ｔ・・・（４）
【００４０】
表２に掲げたＮｄ２Ｔｉ２Ｏ７，Ｌａ２Ｓｉ２Ｏ７，Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７，Ｓｒ２Ｎｂ２Ｏ７，Ｓｒ２Ｔａ２Ｏ７，Ｓｒ３Ｔｉ２Ｏ７，Ｌａ２ＮｉＯ４の熱伝導率は室温（〜３００Ｋ）で測定した値である。（４）式によれば、これらの材料の１０００℃（１２７３Ｋ）における熱伝導率は室温時の値の約１／４になることが推定できる。その１０００℃における推定熱伝導率値を表３に示す。
表３に示すように、これらの材料の１０００℃における熱伝導率はいずれもジルコニアのそれよりも小さいと推定でき、遮熱コーティング材料として適していると考えられる。
【００４１】
【表３】
2010255121.tif 000004
［実施例７］
本実施例では、上記実施例６で熱膨張率、熱伝導率を測定した材料の複合化することを検討した。
実施例６によればＬａ２Ｓｉ２Ｏ７，Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７，Ｓｒ２Ｔａ２Ｏ７およびＬａＴａＯ４は、そのままでは熱膨張率がジルコニアのそれよりも小さいため、遮熱コーティング材料として用いた場合に引っ張り応力が生じるおそれがある。そこで、これらの材料の低熱伝導性を維持したまま高熱膨張率化を図るため、表１に掲げた他の高熱膨張率材料との複合化を検討した。
【００４２】
熱膨張率差の大きい２種類のセラミックスを複合化する際に、その複合材の熱膨張率（αｃ）はＴｕｒｎｅｒの式と呼ばれる以下の（５）式で表される。（５）式中、αは熱膨張率、Ｋは体積弾性率、Ｖは体積分率、添え字ｍはマトリクス、添え字ｐは添加する相である。
【００４３】
αｃ＝（αｐＶｐＫｐ＋αｍＶｍＫｍ）／（ＶｐＫｐ＋ＶｍＫｍ）  ・・・（５）
【００４４】
また複合材の熱伝導率（λｃ）は、前述の（１）式に（２）式を代入すると、以下の（６）式で表される。（６）式中、λは熱伝導率、Ｖは体積分率、添え字ｍはマトリクス、添え字ｐは添加する相である。
【００４５】
λｃ＝λｍ｛１＋２Ｖｐ（１−λｍ／λｐ）／（２λｍ／λｐ＋１）｝／｛１−Ｖｐ（１−λｍ／λｐ）／（２λｍ／λｐ＋１）｝  ・・・（６）
【００４６】
いま例えば表１、２中に示した低熱膨張性（低熱伝導性）材料ＬａＴａＯ４（α＝５．３３、λ＝２．１１）を高熱膨張性（高熱伝導性）材料であるＳｒ３Ｔｉ２Ｏ７（α＝１１．９９、λ＝５．６４）に複合化させるとする。すなわちＳｒ３Ｔｉ２Ｏ７をマトリクス、ＬａＴａＯ４を添加する相とする。ＬａＴａＯ４を１０ｖｏｌ％添加することにするとＶｐ＝０．１、またＳｒ３Ｔｉ２Ｏ７およびＬａＴａＯ４の体積弾性率はそれぞれＫｍ＝１４６．７、Ｋｐ＝２１３．６である。
これらの数値を（５）式、（６）式に代入すると、
（５）式より  αｃ＝１１．０６
（６）式より  λｃ＝５．１１
となる。λｃ＝５．１１は室温熱伝導率であるから、１０００℃における熱伝導率は約１／４になると推定するとλ＝１．２８となる。これは熱膨張率、熱伝導率とも現用のジルコニア系材料のそれらにくらべて遮熱コーティングとして有利な値である。
【００４７】
このように２種類の材料を複合化させることにより、熱膨張率、熱伝導率とも両者の間を取ることができ、その値は体積分率を適正に定めることにより制御できることが分かる。そしてここでは、例としてＳｒ３Ｔｉ２Ｏ７とＬａＴａＯ４を複合化する場合を計算したが、表中に掲げた他の材料についても同様の検討を行うことにより熱膨張率、熱伝導率を制御できることは容易に推定できる。
従って、表１および２に掲げた材料を２種類あるいはそれ以上複合化させた材料も、遮熱コーティング材料として十分適していると考えられる。
【００４８】
［実施例８］
Ｍｇ２ＳｉＯ４は、絶縁材料としてＩＣ基板やパッケージ等の電子・電気機器に使用されているが、遮熱コーティングをはじめとする高温構造材料に使用された例はない。本発明者らはＭｇ２ＳｉＯ４のもつ高熱膨張性および低熱伝導性に着目し、遮熱コーティングへの適用を考え、まずＭｇ２ＳｉＯ４ならびにその類似化合物について調査した。
【００４９】
Ｍｇ２ＳｉＯ４は鉱物名Ｆｏｒｓｔｅｒｉｔｅと呼ばれ、斜方晶、空間群Ｐｍｎｂで分類されるＭ２ＳｉＯ４（Ｍは２価の金属元素）のオリビン型構造をとる材料に属する。このような斜方晶、空間群Ｐｍｎｂで分類されるオリビン型構造をとる材料には、他にＦｅ２ＳｉＯ４（鉱物名Ｆａｙａｌｉｔｅ）、Ｍｎ２ＳｉＯ４（鉱物名Ｔｅｐｈｒｏｉｔｅ）、Ｎｉ２ＳｉＯ４（鉱物名Ｌｉｅｂｅｎｂｅｒｇｉｔｅ）、Ｃｏ２ＳｉＯ４等がある。
【００５０】
上記組成式中Ｍで表されている２価の金属元素は特に１種類である必要はなく、（Ｍ，Ｍ’）２ＳｉＯ４の形、例えば（Ｆｅ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４（鉱物名Ｏｌｉｖｉｎｅ）、（Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４（鉱物名Ｍｏｎｔｉｃｅｌｌｉｔｅ）、（Ｆｅ，Ｍｎ）２ＳｉＯ４（鉱物名Ｋｎｅｂｅｌｉｔｅ）、（Ｃａ，Ｍｎ）２ＳｉＯ４（鉱物名Ｇｌａｕｃｏｃｈｒｏｉｔｅ）、（Ｃａ，Ｆｅ）２ＳｉＯ４（鉱物名Ｋｉｒｓｃｈｓｔｅｉｎｉｔｅ）等の材料も存在する。この２価の金属元素の部分は（Ｍ，Ｍ’）２でという形で示されるように、ＭとＭ’が必ずしも１：１の比をとるとは限らず、任意の比を取ることができる。
【００５１】
これらのＭ２ＳｉＯ４あるいは（Ｍ，Ｍ’）２ＳｉＯ４で表される材料について熱的安定性を調べた。各材料の状態図を、図２から図１１に示す。またそれぞれの状態図から読み取れる融点（または分解温度）を表４に示す。尚、図２から図１１の各状態図の出典については、表９に記載している。
【００５２】
【表４】
2010255121.tif 000005
【００５３】
遮熱コーティングとして使用することを考えると、これらのうち融点が１４００℃よりも低いＦｅ２ＳｉＯ４、Ｍｎ２ＳｉＯ４、（Ｆｅ，Ｍｎ）２ＳｉＯ４、ＣａＭｎＳｉＯ４、ＣａＦｅＳｉＯ４は、明らかに不適切である。しかしながら例えば（Ｆｅ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４の場合で分かるように、高融点のＭｇ２ＳｉＯ４と低融点のＦｅ２ＳｉＯ４を複合化させることにより、その中間の融点をもった（Ｆｅ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４を作ることが可能である。そしてその融点をＦｅとＭｇの比率で制御できることは図７のＦｅＯ−ＭｇＯ−ＳｉＯ２系状態図から読み取れる。従って、ＦｅとＭｇの場合以外でも（Ｍ，Ｍ’）２ＳｉＯ４のＭとＭ’の元素の組み合わせならびにその比率により所望の融点をもった材料を得ることが可能となることは容易に推測できる。
【００５４】
そこで、組成式Ｍｇ２ＳｉＯ４、Ｎｉ２ＳｉＯ４、Ｃｏ２ＳｉＯ４、（Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４、（Ｍｇ，Ｃｏ）２ＳｉＯ４、（Ｍｇ，Ｎｉ）２ＳｉＯ４、（Ｎｉ，Ｃｏ）２ＳｉＯ４で表される組成物について、各構成元素の酸化物粉体を所定比となるように秤量し、ボールミルを用いて固相混合した後、乾燥させて１２００℃で仮焼することにより、仮焼粉を作製した。それらの仮焼粉を粉末Ｘ線回折にて同定したところ、ＳｉＯ２等の未反応原料成分は残っておらず、すべての試料で単相になっていることが確認された。
【００５５】
表４で掲げた材料についてその理論密度を表５に示す。ただしそれらの材料のうち融点が１４００℃よりも低いため遮熱コーティングとしての使用が不適切であるものは省略した。また上記で作製したＭｇ２ＳｉＯ４、Ｎｉ２ＳｉＯ４、Ｃｏ２ＳｉＯ４、（Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４、（Ｍｇ，Ｃｏ）２ＳｉＯ４、（Ｍｇ，Ｎｉ）２ＳｉＯ４、（Ｎｉ，Ｃｏ）２ＳｉＯ４の各仮焼粉について１４００℃で焼成し、その焼結体の密度を測定した結果も表５に記載する。ただし、これらのうちＣｏ２ＳｉＯ４は焼結体の一部が溶融してしまったため測定から除外した。さらに比較材として３ＹＳＺ（３ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２：イットリア部分安定化ジルコニア）の密度の値も表中に記載した。
【００５６】
【表５】
2010255121.tif 000006
【００５７】
比較材として提示した３ＹＳＺの相対密度が約９７％であり、ほとんど緻密体になっているのに比べ、他の材料では相対密度が７５〜９４％と低い値を示した。これはＭ２ＳｉＯ４および（ＭＭ’）２ＳｉＯ４系の材料がジルコニアに比べると全般的に難焼結性であると推定できる。遮熱コーティングとして金属部品に溶射された場合、その組織は図１で示したように多数の気孔をもった状態となる。そしてそのような多数の気孔の存在により、材料の断熱性能が保てるのであるから、現用のジルコニアに比べ緻密になりにくいと思われるこれらＭ２ＳｉＯ４および（ＭＭ’）２ＳｉＯ４のオリビン型構造をもった材料は、遮熱コーティングとして適していると考えられる。
【００５８】
またいずれの材料も理論密度がジルコニアのそれの１／２〜５／６程度であるため、遮熱コーティングとして施工した際に重量の軽減が図れ、ガスタービン等の効率に好影響を及ぼすことが期待できるため、そのような点でもこれらの材料は実用的に適っていると考えられる。
【００５９】
［実施例９］
次に、組成式Ｍｇ２ＳｉＯ４、Ｎｉ２ＳｉＯ４、（Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４、（Ｍｇ，Ｃｏ）２ＳｉＯ４、（Ｍｇ，Ｎｉ）２ＳｉＯ４、（Ｎｉ，Ｃｏ）２ＳｉＯ４で表される組成物を、１４００℃で焼成して作製し、得られた各焼結体から４×４×１５ｍｍの棒状試料を切出して、熱膨張率を測定した。１０００℃における熱膨張率の値を表６に示す。なお比較材として３ＹＳＺの熱膨張率の値も表中に記載した。
【００６０】
【表６】
2010255121.tif 000007
【００６１】
表６に示すように、作製したいずれの試料も熱膨張率は３ＹＳＺのそれよりも大きな値を示している。これは遮熱コーティングとして使用した際、下地の金属製部品との間に引っ張り応力を生じる可能性が現用のジルコニアよりも小さいということを示唆している。したがってこの点でもこれらＭ２ＳｉＯ４および（ＭＭ’）２ＳｉＯ４のオリビン型構造をもった材料は遮熱コーティングとして適していると考えられる。
【００６２】
次に、組成式Ｍｇ２ＳｉＯ４、Ｎｉ２ＳｉＯ４、（Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４、（Ｍｇ，Ｃｏ）２ＳｉＯ４で表される組成物を１４００℃で焼成して作製し、得られた各焼結体から直径１０ｍｍφ、厚さ１ｍｍの円盤状試料を切出し、レーザーフラッシュ法により、熱伝導率を測定した。室温における熱伝導率の値を表７に示す。なお比較材として３ＹＳＺの熱伝導率の値（１０００℃、文献値）も表中に記載した。
【００６３】
【表７】
2010255121.tif 000008
【００６４】
先の実施例６の中で述べたのと同様の考察を行うと、表７に掲げたＭｇ２ＳｉＯ４、Ｎｉ２ＳｉＯ４、（Ｃａ，Ｍｇ）２ＳｉＯ４、（Ｍｇ，Ｃｏ）２ＳｉＯ４の室温（〜３００Ｋ）で測定した熱伝導率値に対し、１０００℃（１２７３Ｋ）における熱伝導率はそれら室温時の値の約１／４になることが推定できる。１０００℃における推定熱伝導率値を表８に示す。
【００６５】
【表８】
2010255121.tif 000009
【００６６】
表８に示すように、これらの材料の１０００℃における熱伝導率はいずれもジルコニアのそれよりも小さいと推定でき、遮熱コーティングとして十分適していると考えられる。
【００６７】
【表９】
2010255121.tif 000010
【００６８】
［実施例１０］
本例では、先の実施例６中で、熱膨張率がジルコニアのそれよりも大きく、また熱伝導率がジルコニアのそれよりも小さいと推定できるため、遮熱コーティング材料として適していると述べたＳｒ２Ｎｂ２Ｏ７を基に、その他のＮｂを含む酸化物について同様に熱膨張率α、熱伝導率λの検討を行った。また同じく実施例６中で述べたＬａ２ＮｉＯ４を基に、Ｌａの代わりに他の希土類元素、例えばＰｒ，Ｎｄ，Ｅｕ等のＬａと同じく３価をとる希土類元素を置換した酸化物、さらに実施例６中で述べたＬａＴａＯ４を基にＬａの代わりに他の３価の金属元素、例えばＡｌ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｇａ，Ｙ，Ｒｈ，Ｉｎ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕを置換した酸化物、およびその他のＴａを含む酸化物について同様に熱膨張率α、熱伝導率λの検討を行った。ここで選定した材料は、ＳｒとＮｂの比を変えたＳｒ４Ｎｂ２Ｏ９、Ｓｒ５Ｎｂ４Ｏ１５、Ｓｒに代わり同じアルカリ土類金属系であるＣａを用いたＣａ２Ｎｂ２Ｏ７、Ｓｒの代わりに希土類元素を用いたＹＮｂＯ４、ＬａＮｂＯ４等のＮｂを含む酸化物、Ｌａ２ＮｉＯ４中のＬａの代わりにＮｄで置換したＮｄ２ＮｉＯ４、ＬａＴａＯ４中のＬａの代わりＮｄで置換したＮｄＴａＯ４、およびＣａ４Ｔａ２Ｏ９、ＢａＴａ２Ｏ６とした。それら材料を表１０に示す。
【００６９】
【表１０】
2010255121.tif 000011
【００７０】
表１０に示すように、これらの材料はすべて融点が１４００℃以上であり、遮熱コーティングとして使用可能な温度域での熱的安定性には問題がないと考えられる。
表１０に掲げた材料を合成するにあたり、それぞれの構成元素の酸化物、水酸化物または炭酸塩を出発原料に選び、所定比となるように秤量し、ボールミルを用いて固相混合した。混合粉を乾燥した後、１４００℃で仮焼した。得られた仮焼粉を粉末Ｘ線回折により同定したところ、未反応原料成分は残っておらず、全ての試料で単相になっていることが確認された。次いで、上記各試料を１５００℃で焼成し、その焼結体から４×４×１５ｍｍの棒状試料を切出して、熱膨張率を測定した。１０００℃における熱膨張率の値を表１１に示す。なお比較材として３ＹＳＺの熱膨張率も表中に記載した。
【００７１】
【表１１】
2010255121.tif 000012
【００７２】
作製した試料のうち、Ｓｒ４Ｎｂ２Ｏ９、Ｓｒ５Ｎｂ４Ｏ１５、Ｃａ２Ｎｂ２Ｏ７、ＬａＮｂＯ４において熱膨張率が３ＹＳＺのそれよりも大きな値を示している。このことは、これらの材料を遮熱コーティングとして使用した場合、下地の金属製部品との間に引っ張り応力を生じる可能性が現用のジルコニアよりも小さいということを示唆している。またＹＮｂＯ４においても熱膨張率がジルコニアのそれよりも小さいとはいえほぼ同等であるため、遮熱コーティングとして使用した場合、下地の金属製部品との間に生じる引っ張り応力は、現用のジルコニアを使用した場合と同程度と推定でき、遮熱コーティング材料として熱膨張的には問題ないと考えられる。
【００７３】
なお、本実施例では表１１に掲げた９種類の試料についてのみ熱膨張率の測定を行ったが、Ｌａ２ＮｉＯ４におけるＬａの代わりにＮｄ以外の希土類元素、例えばＰｒ，Ｅｕを置換した酸化物や、ＬａＴａＯ４におけるＬａの代わりにＮｄ以外の３価の金属元素、例えばＡｌ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｇａ，Ｙ，Ｒｈ，Ｉｎ，Ｃｅ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕを置換した酸化物であっても、Ｎｄ２ＮｉＯ４やＮｄＴａＯ４と同様の結晶構造をとるため、同程度の大きさの熱膨張率を持つであろうことは容易に推測できる。
【００７４】
次に、Ｓｒ４Ｎｂ２Ｏ９、Ｃａ２Ｎｂ２Ｏ７、ＹＮｂＯ４、Ｎｄ２ＮｉＯ４、ＮｄＴａＯ４、Ｃａ４Ｔａ２Ｏ９、ＢａＴａ２Ｏ６について、１５００℃で焼成し、その焼結体から直径１０ｍｍφ、厚さ１ｍｍの円盤状試料を切出し、レーザーフラッシュ法により熱伝導率を測定した。室温における熱伝導率の値を表１２に示す。なお比較材として３ＹＳＺの熱伝導率の値（１０００℃、文献値）も表中に記載した。
【００７５】
【表１２】
2010255121.tif 000013
【００７６】
実施例６中で述べたのと同様の考察を行い、先に示した式（４）により１０００℃（１２７３Ｋ）における熱伝導率を推定すると、表１３のようになる。
【００７７】
【表１３】
2010255121.tif 000014
【００７８】
表１３に示すように、これらの材料の１０００℃における熱伝導率はいずれもジルコニアのそれよりも小さいと推定でき、遮熱コーティング材料として適していると考えられる。
また、実施例７で説明した式（５）および（６）を用いることにより、熱膨張率、熱伝導率を制御することが可能であるため、表１１および１２に掲げた材料を２種類あるいはそれ以上複合化させた材料も、遮熱コーティング材料として十分適していると考えられる。同様に実施例６中の表１および２に掲げた材料と本実施例中の表１１および１２に掲げた材料とを２種類あるいはそれ以上複合化させた材料も、遮熱コーティング材料として十分適していると考えられる。
【００７９】
なお、本実施例では表１２に掲げた７種類の試料についてのみ熱伝導率の測定を行ったが、Ｌａ２ＮｉＯ４におけるＬａの代わりにＮｄ以外の希土類元素、例えばＰｒ，Ｅｕを置換した酸化物や、ＬａＴａＯ４におけるＬａの代わりにＮｄ以外の３価の金属元素、例えばＡｌ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｇａ，Ｙ，Ｒｈ，Ｉｎ，Ｃｅ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕを置換した酸化物であっても、Ｎｄ２ＮｉＯ４やＮｄＴａＯ４と同様の結晶構造をとるため、同程度の大きさの熱伝導率を持つであろうことは容易に推測できる。
【００８０】
［実施例１１］
本例では、先の実施例６中で、熱膨張率がジルコニアのそれよりも大きく、また熱伝導率がジルコニアのそれよりも小さいと推定できるため、遮熱コーティング材料として適していると述べたＳｒ−Ｎｂ系酸化物の固溶体を基に、ＢａＴａ２Ｏ６の固溶体、およびＬａＮｉＯ４の固溶体や、その他の類似化合物について同様に熱膨張率α、熱伝導率λの検討を行った。ここで選定した材料はＣａ４Ｎｂ２Ｏ９，Ｃａ１１Ｎｂ４Ｏ２１，ＢａＴａ１．８Ｔｉ０．２Ｏ６，ＢａＴａ１．８Ｚｒ０．２Ｏ６，Ｓｒ２Ｎｂ１．８Ｔｉ０．２Ｏ７，Ｓｒ２Ｎｂ２−ｘＺｒｘＯ７，Ｓｒ４Ｎｂ２−ｘＴｉｘＯ９，Ｓｒ４Ｎｂ１．８Ｚｒ０．２Ｏ９，Ｌａ３ＮｂＯ７，ＤｙＮｂＯ４，Ｌａ１．８Ｃａ０．２ＮｉＯ４，Ｌａ６ＷＯ１２，Ｃｅ６ＷＯ１２，Ｄｙ６ＷＯ１２，Ｓｍ６ＷＯ１２，Ｙｂ６ＷＯ１２，Ｙ６ＷＯ１２，Ｄｙ２ＷＯ６，Ｙｂ２ＷＯ６ＳｒＹｂ２Ｏ４、Ｌａ６ＷＯ１２、Ｄｙ２ＷＯ６とした。これらの材料を表１４に示す。
【００８１】
【表１４】
2010255121.tif 000015
【００８２】
表１４に示すように、これらの材料はすべて融点が１７００℃以上であり、中にはイットリアを固溶したジルコニアの融点以上である２５００℃を超える融点のものもあり、遮熱コーティングとして使用可能な温度域での熱的安定性には問題がないと考えられる。
【００８３】
次に、上記表１５に掲げた材料を合成した。これらの材料を合成するにあたり、それぞれの構成元素の酸化物、水酸化物または炭酸塩を出発原料に選び、所定比となるように秤量し、ボールミルを用いて固相混合した。混合粉を乾燥した後、１４００℃で仮焼した。得られた仮焼粉を粉末Ｘ線回折により同定したところ、未反応原料成分は残っておらず、全ての試料で単相になっていることが確認され、置換固溶を狙ったものについては各ピークを詳細に調べ、一定方向にピークシフトが認められて、添加固溶成分が結晶中に確実に固溶していることを確認した。次いで、上記各試料を１５００℃で焼成し、その焼結体から４×４×１５ｍｍの棒状試料を切出して、熱膨張率を測定した。なお、一般的に類似化合物、類似結晶構造をとるものであっても、その微妙な違いにより熱伝導率は大きく異なることが多いが、熱膨張率はそれほど大きく違うことは少ない。つまり、Ｃａ４Ｎｂ２Ｏ９、Ｃａ１１Ｎｂ４Ｏ２１についてはＣａ２Ｎｂ２Ｏ７と、ＢａＴａ２−ｘＴｉｘＯ６、ＢａＴａ２−ｘＺｒｘＯ６、についてはＢａＴａ２Ｏ６と、Ｓｒ２Ｎｂ２−ｘＴｉｘＯ７、Ｓｒ２Ｎｂ２−ｘＺｒｘＯ７についてはＳｒ２Ｎｂ２Ｏ７と、Ｓｒ４Ｎｂ２−ｘＴｉｘＯ９、Ｓｒ４Ｎｂ２−ｘＺｒｘＯ９についてはＳｒ４Ｎｂ２Ｏ９と、Ｌａ３ＮｂＯ７、ＤｙＮｂＯ４についてはＬａＮｂＯ４と、Ｌａ２−ｘＣａｘＮｉＯ４についてはＬａＮｉＯ４と、Ｃｅ６ＷＯ１２、Ｄｙ６ＷＯ１２、Ｓｍ６ＷＯ１２、Ｙｂ６ＷＯ１２、Ｙ６ＷＯ１２についてはＬａ６ＷＯ１２と、Ｙｂ２ＷＯ６についてはＤｙ２ＷＯ６と同等の熱膨張率の値となることが明らかであるので、ここでは省略することとし、ＳｒＹｂ２Ｏ４、Ｌａ６ＷＯ１２、Ｄｙ２ＷＯ６の１０００℃における熱膨張率の値を表１５に示す。なお比較材として３ＹＳＺの熱膨張率も表中に記載した。
【００８４】
【表１５】
2010255121.tif 000016
【００８５】
表１５に示すように、作製した試料のうち、ＳｒＹｂ２Ｏ４，Ｌａ６ＷＯ１２，Ｄｙ２ＷＯ６において熱膨張率が３ＹＳＺのそれよりも大きな値を示している。このことは、これらの材料を遮熱コーティングとして使用した場合、下地の金属製部品（母材）との間に引っ張り応力を生じる可能性が現用のジルコニアよりも小さいということを示唆している。
【００８６】
次に、Ｃａ４Ｎｂ２Ｏ９，Ｃａ１１Ｎｂ４Ｏ２１，ＢａＴａ１．８Ｔｉ０．２Ｏ６，ＢａＴａ１．８Ｚｒ０．２Ｏ６，Ｓｒ２Ｎｂ１．８Ｔｉ０．２Ｏ７，Ｓｒ２Ｎｂ２−ｘＺｒｘＯ７，Ｓｒ４Ｎｂ２−ｘＴｉｘＯ９，Ｓｒ４Ｎｂ１．８Ｚｒ０．２Ｏ９，Ｌａ３ＮｂＯ７，ＤｙＮｂＯ４，Ｌａ１．８Ｃａ０．２ＮｉＯ４，Ｌａ６ＷＯ１２，Ｃｅ６ＷＯ１２，Ｄｙ６ＷＯ１２，Ｓｍ６ＷＯ１２，Ｙｂ６ＷＯ１２，Ｙ６ＷＯ１２，Ｄｙ２ＷＯ６，Ｙｂ２ＷＯ６について、１４００℃で焼成し、その焼結体から直径１０ｍｍφ、厚さ１ｍｍの円盤状試料を切出し、レーザーフラッシュ法により、熱伝導率を測定した。室温における熱伝導率の値を表１６に示す。なお比較材として３ＹＳＺの熱伝導率の値（１０００℃、文献値）も表中に記載した。
【００８７】
【表１６】
2010255121.tif 000017
【００８８】
以上に得られた結果から、実施例６中で述べたものと同様の考察を行い、先に示した式（４）により１０００℃（１２７３Ｋ）における熱伝導率を推定すると、表１７のようになる。
【００８９】
【表１７】
2010255121.tif 000018
【００９０】
表１６、表１７に示したように、これらの材料の室温、１０００℃における熱伝導率はいずれもジルコニアのそれよりも小さいと推定でき、遮熱コーティング材料として適していると考えられる。
また、実施例７で説明した式（５）および（６）を用いることにより、熱膨張率、熱伝導率を制御することが可能であるため、表１５および表１６に掲げた材料を２種類あるいはそれ以上複合化させた材料も、遮熱コーティング材料として十分適していると考えられる。同様に実施例６中の表１および表２に掲げた材料と本実施例中の表１５および１６に掲げた材料とを２種類あるいはそれ以上複合化させた材料も、遮熱コーティング材料として十分適していると考えられる。
【００９１】
なお、本実施例では表１６に掲げた１９種類の試料についてのみ熱伝導率の測定を行ったが、Ｌａ６ＷＯ１２、Ｄｙ２ＷＯ６におけるＬａの代わりにその他の希土類元素、例えばＰｒ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｅｒ等を置換した酸化物であっても、Ｌａ６ＷＯ１２やＤｙ２ＷＯ６と同様の結晶構造をとるため、同程度の大きさの熱伝導率を持つであろうことは容易に推測できる。
【００９２】
［実施例１２］
本例では、先の実施例６中で、熱膨張率がジルコニアのそれよりも大きく、また熱伝導率がジルコニアのそれよりも小さいと推定した材料が、遮熱コーティング材料として適当であるとの検証試験を実施した。検証には適用先としてガスタービンの運転状況を想定し、最も大きな応力がかかる状態として起動・停止時に負荷される熱応力を考え、この熱応力による疲労現象を要素的に調べた熱サイクル試験を実施した。
【００９３】
まず、組成Ｎｉ−１６Ｃｒ−８．５Ｃｏ−１．７Ｍｏ−２．６Ｗ−１．７Ｔ−０．９Ｎｂ−３．４Ａｌ−３．４Ｔｉ（ａｔ％）であるＮｉ基耐熱合金を円板状に切出して試験片基材とした。そしてこの基材表面をＡｌ２Ｏ３粉末によりグリッドブラストした後、その上に金属結合層としてＣｏ−３２Ｎｉ−２１Ｃｒ−８Ａｌ−０．５Ｙ（ａｔ％）なる組成のＣｏＮｉＣｒＡｌＹ合金からなるボンドコート層を低圧プラズマ溶射法により形成し、このＣｏＮｉＣｒＡｌＹ合金のボンドコート層の上に大気圧プラズマ溶射法によりセラミックス層（遮熱コーティング材料で構成される皮膜）を積層して遮熱コーティング膜を形成して試験片とした。
なお、ボンドコート層（ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ合金膜）の厚さは０．１ｍｍ、セラミックス層の厚さは０．５ｍｍとした。
【００９４】
次に、この試験片に対して、遮熱コーティング膜側の表面を大型の赤外線ランプを集光させて加熱し、表面温度が所定の温度にまで加熱されたらシャッターによりランプの光を遮断することにより冷却し、続いて所定の温度にまで冷却されたら再度シャッターを開けて加熱をする加熱／冷却サイクルを繰り返す熱サイクル試験を行った。
また、試験を短サイクルで終了させるために、加速化条件として試験片の加熱される反対側表面に対して約−２０℃の冷却空気をノズルから噴射して試験片全体を冷却した。これにより、試験片は遮熱コーティング膜と反対側の表面を中心としてほぼ０℃に冷却されるので、赤外線ランプにより加熱される際の遮熱コーティング膜側の表面以外は、常に全体が冷却されるようになる。そしてこのような温度差を意図的に付与することで、試験片には皮膜界面を中心とする非常に大きな熱応力が負荷されることになる。この試験を目視で遮熱コーティング面の剥離が確認されるまで行った。
【００９５】
上記熱サイクル試験を、Ｓｒ２Ｎｂ２Ｏ７からなる遮熱コーティング膜を被覆した試料について行った。熱サイクル試験の条件として、試験片加熱面（遮熱コーティング膜表面）の最高温度を１４５０℃とし、最高界面温度（遮熱コーティング膜と基材との界面の最高温度）を８５０℃とする繰り返しの加熱を行った。その際、加熱時間１分、冷却時間１分の繰り返しとした。この熱サイクル試験の結果を表１８に示す。また、比較のために３ＹＳＺの遮熱コーティング膜の場合について併記した。
【００９６】
【表１８】
2010255121.tif 000019
【００９７】
表１８から明らかなように、Ｓｒ２Ｎｂ２Ｏ７は遮熱コーティング材料として優れた効果を有することが確認できた。これはこの材料が比較材よりも高い熱膨張率と低い熱伝導率を兼ね備えた結果であると考えられ、その他の材料に対しても同等の効果が認められるであろうことは容易に推測できる。
【００９８】
［参考例１］
Ｓｒ４Ｎｂ２Ｏ９、Ｓｒ２Ｎｂ２Ｏ９、ＹＳＺ、Ｌａ２Ｚｒ２Ｏ７、ＬａＴａＯ４、ＬａＮｉＯ４、ＭｇＣｏＳｉＯ４、ＣａＭｇＳｉＯ４およびＭｇ２ＳｉＯ４について、２５℃で波長６００ｎｍでの屈折率の逆数と熱伝導率の実測値との関係を調べた。結果をプロットしたグラフを図１２に示す。また、この結果から前記屈折率の逆数（ｘ）と前記熱伝導率（ｙ）の関係を最小二乗法により近似したところ、
ｙ＝２７．３２８ｘ−１１．２２２
であった。この式で表される直線を図１２のグラフ中に示す。
この結果から、屈折率が大きい材料ほど、熱伝導率が低く、遮熱コーティング材料として優れていることが推測できる。
【００９９】
［実施例１３］
Ｓｒ４Ｎｂ２Ｏ９、Ｓｒ２Ｎｂ２Ｏ９、ＹＳＺ、Ｌａ２Ｚｒ２Ｏ７、ＬａＴａＯ４、ＬａＮｉＯ４、ＭｇＣｏＳｉＯ４、ＣａＭｇＳｉＯ４およびＭｇ２ＳｉＯ４について、２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率の逆数と熱伝導率の実測値との関係を調べた。結果をプロットしたグラフを図１３に示す。また、この結果から前記誘電率の逆数（ｘ）と前記熱伝導率（ｙ）の関係を最小二乗法により近似したところ、
ｙ＝５５．７８３ｘ−０．６３２８
であった。この式で表される直線を図１３のグラフ中に示す。
この結果から、誘電率が大きい材料ほど、熱伝導率が低く、遮熱コーティング材料として優れていることが推測できる。
【０１００】
［参考例２］
本発明の参考例の遮熱コーティング材料に好適に用いられ得る、２５℃で波長６００ｎｍでの屈折率が２．２以上の誘電体を以下に列記する。なお、各誘電体の組成式の右側に、２５℃で波長６００ｎｍでのそれぞれの屈折率を併記する。
Ｍｎ０．９１Ｚｎ０．０９Ｆｅ２Ｏ４  ４．６５
ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ（ｘ）  ４．５
ＹＭｎＯ３  ４．５
Ｌａ２ＣｕＯ４  ２．８６
ＣｕＦｅ２Ｏ４  ２．７１
Ｂｉ１２ＴｉＯ２０  ２．６８２
Ｂｉ１２ＧｅＯ２０  ２．６７２１４
Ｂｉ２ＭｏＯ６  ２．６７
Ｂｉ１２ＴｉＯ２０  ２．６５
Ｓｂ０．８Ｂｉ０．２ＮｂＯ４  ２．６１
【０１０１】
Ｓｂ０．９Ｂｉ０．１ＮｂＯ４  ２．６１
Ｓｂ０．７Ｂｉ０．３ＮｂＯ４  ２．６１
ＭｎＢＯ３  ２．６
ＣａＦｅ２Ｏ４  ２．５８
ＳｂＮｂＯ４  ２．５８
（Ｆｅ，Ｍｎ）（Ｔａ，Ｎｂ）２Ｏ６  ２．５３
（Ｆｅ，Ｍｎ）（Ｎｂ，Ｔａ）２Ｏ６  ２．５３
Ｓｎ｛（Ｔａ，Ｎｂ）２Ｏ７｝  ２．５２
Ｆｅ６Ｔｉ５Ｓｂ２Ｏ２１  ２．５１
Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２  ２．５
【０１０２】
Ｂｉ２ＷＯ６  ２．５
ＢｉＶＯ４  ２．５
Ｓｒ０．６１Ｂａ０．３９（Ｎｂ２Ｏ６）  ２．４９７３
Ｂａ３ＬａＮｂ３Ｏ１２  ２．４８７
ＭｎＴｉＯ３  ２．４８１
Ｉｎ３Ｓｂ５Ｏ１２  ２．４８
Ｓｂ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｏ４  ２．４８
Ｉｎ３Ｓｂ５Ｏ１２  ２．４８
Ｂｉ１２ＺｎＯ１９  ２．４８
ＳｂＴａＯ４  ２．４５２
【０１０３】
Ｎｄ２ＣｕＯ４  ２．４５
ＢｉＮｂＯ４  ２．４５
ＦｅＮｂ２Ｏ６  ２．４５
ＢｉＮｂＯ４  ２．４５
ＭｎＷＯ４  ２．４３
Ｂｉ（Ｔａ，Ｎｂ）Ｏ４  ２．４２８
ＤｙＶＯ４  ２．４２２
ＢｉＶＯ４  ２．４１
Ｆｅ２ＴｉＯ５  ２．４０７５
ＭｎＮｂ２Ｏ６  ２．４
【０１０４】
（ＴｍＢｉＹ）３（ＦｅＧａ）５Ｏ１２  ２．４
ＦｅＷＯ４  ２．４
（Ｍｇ，Ｆｅ，Ｍｎ）（Ｎｂ，Ｔｉ，Ｔａ）２Ｏ６  ２．４
ＦｅＮｂ２Ｏ６  ２．４
ＮｉＦｅ２Ｏ４  ２．３９
Ｂｉ２（ＣＯ３）Ｏ２  ２．３９
Ｂｉ２ＳｒＴａ２Ｏ９  ２．３８
Ｆｅ２ＴｉＯ５  ２．３７５
（Ｍｎ，Ｓｂ，Ｃａ）４（Ｍｎ，Ｆｅ，Ｍｇ）３｛Ｏ８ＳｉＯ４｝  ２．３６
Ｂａ０．６７Ｓｒ０．３３Ｎｂ２Ｏ６  ２．３５７
【０１０５】
Ｓｒ０．７５Ｂａ０．２５Ｎｂ２Ｏ６  ２．３５６
Ｓｒ０．４６Ｂａ０．５４Ｎｂ２Ｏ６  ２．３５５
Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７  ２．３５
ＢｉＴａＯ４  ２．３５
Ｚｒ３Ｎｂ２Ｏ１１  ２．３５
ＭｇＦｅ２Ｏ４  ２．３４
ＺｎＭｎ２Ｏ４  ２．３４
ＭｎＴａ２Ｏ６  ２．３４
ＵＶ４Ｏ１０  ２．３４
Ｏ７Ｐｒ２Ｔｉ２  ２．３４
【０１０６】
Ｆｅ２Ｓｂ２Ｏ７  ２．３３
ＺｒＮｂ６Ｏ１７  ２．３２５
ＹＶＯ４  ２．３１７５
（Ｂａ，Ｓｒ）Ｎｂ２Ｏ６  ２．３１７
ＺｎＦｅ２Ｏ４  ２．３１
ＦｅＷＯ４  ２．３１
ＭｇＴｉＯ３  ２．３１
ＴｉＮｂ２Ｏ７  ２．３０５
（Ｕ，Ｃａ，Ｙ，Ｃｅ）（Ｔｉ，Ｆｅ）２Ｏ６  ２．３
（Ｇａ２Ｓ３）０．６９（Ｌａ２Ｏ２Ｓ）０．３１  ２．３
【０１０７】
ＭｇＮｂ２Ｏ６  ２．２９
Ｃｒ２ＮｉＯ４  ２．２９
ＬａＴｉＮｂＯ６  ２．２９
Ｃａ２Ｆｅ２Ｏ５  ２．２９
Ｃａ２Ｃｒ２Ｏ５  ２．２９
ＡｌＮｂ２５Ｏ６４  ２．２８
ＭｇＣａ２Ｆｅ２Ｏ６  ２．２８
Ｍｎ（Ｔａ，Ｎｂ，Ｓｎ）２Ｏ６  ２．２８
ＹＮｂＯ４  ２．２８
Ｌａ５Ｔｉ２ＮｂＯ１４  ２．２８
【０１０８】
Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７  ２．２７
Ｙｂ３Ｓｂ５Ｏ１２  ２．２７
ＰｔＯ２  ２．２６
Ｔｂ３Ｓｂ５Ｏ１２  ２．２６
ＤｙＶＯ４  ２．２５７
ＹｂＶＯ４  ２．２５６
ＥｒＶＯ４  ２．２５４
ＶＮｂ２Ｏ７  ２．２５
ＢａＺｒ０．２５Ｎｂ１．５Ｏ５．２５  ２．２５
（Ｙ，Ｃｅ，Ｆｅ，Ｕ，Ｃａ）（Ｎｂ，Ｔａ，Ｆｅ）２Ｏ６  ２．２５
【０１０９】
Ｙｂ２Ｔｉ２Ｏ７  ２．２５
ＧｄＶＯ４  ２．２４４
（Ｂｉ，Ｌｕ，Ｎｄ）３（Ｆｅ，Ａｌ）５Ｏ１２  ２．２４０３
ＢａＮｂ２Ｏ６  ２．２４
ＮｂＴｉＹＯ６  ２．２４
Ｃａ３Ｔｉ２Ｏ７  ２．２４
Ｐｒ３Ｓｂ５Ｏ１２  ２．２２
ＡｌＮｂ１１Ｏ２９  ２．２２
Ｓｍ２Ｔｉ２Ｏ７  ２．２２
ＢｉＯＦ  ２．２１３
【０１１０】
Ｙ２．８７５Ｎｄ０．１２５Ｆｅ５Ｏ１２  ２．２１１
ＬａＮｂＯ４  ２．２１
（ＺｒＯ２）０．９１５（Ｓｍ２Ｏ３）０．０８５  ２．２１
（ＺｒＯ２）０．９１５（Ｄｙ２Ｏ３）０．０８５  ２．２１
Ｙ３Ｆｅ５Ｏ１２  ２．２
Ｃａ３Ｎｂ２Ｏ８  ２．２
ＬａＴｉＮｂＯ６  ２．２
ＭｎＷＯ４  ２．２
（Ｔａ，Ｎｂ，Ｓｎ，Ｍｎ，Ｆｅ）２Ｏ４  ２．２
Ｉｎ２Ｓｎ２Ｏ（７−ｘ）  ２．２
Ｂａ０．７５Ｓｒ０．２５ＴｉＯ３  ２．２
【０１１１】
［実施例１４］
本発明の遮熱コーティング材料に好適に用いられ得る、２５℃で周波数１ＭＨｚでの誘電率が３５以上の誘電体を以下に列記する。なお、各誘電体の組成式の右側に、２５℃で波長１ＭＨｚでのそれぞれの誘電率を併記する。
Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９  ３１２．９４８７１７９
ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９  ３１２．９４８７１７９
Ｓｒ０．６Ｂａ０．４Ｎｂ２Ｏ６  ２９３．１７９４８７２
Ｂａ０．７５Ｙ０．１６Ｎｂ２Ｏ６  ２８６．５８９７４３６
Ｂｉ２ＣｕＯ４  ２８６．５８９７４３６
Ｂｉ７Ｔｉ３Ｆｅ３Ｏ２１  ２８４．２８３３３３３
ＳｂＮｂＯ４  ２８０
Ｓｒ２ＣａＴｉＮｂ４Ｏ１５  ２８０
（ＳｒＢ４Ｏ７）０．５（Ｂｉ２ＶＯ５．５）０．５  ２７９．６７０５１２８
Ｓｒ０．５Ｂａ０．５Ｎｂ２Ｏ６  ２７８．０２３０７６９
【０１１２】
ＢａＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９  ２７０．１１５３８４６
ＢａＴｉ０．９０Ｓｎ０．０４Ｓｉ０．０６Ｏ３  ２７０．１１５３８４６
Ｂａ０．７Ｓｍ０．２Ｎｂ２Ｏ６  ２５６．９３５８９７４
Ｂａ０．９０Ｌａ０．１０Ｔｉ０．９７５Ｏ３  ２５３．６４１０２５６
Ｂａ３Ｂｉ２ＭｏＯ９  ２５３．６４１０２５６
Ｓｒ６Ｔｉ２Ｎｂ８Ｏ３０  ２４８．６９８７１７９
ＭｎＴａ２Ｏ６  ２３７．１６６６６６７
Ｂａ０．８Ｙ０．１３Ｎｂ２Ｏ６  ２３３．８７１７９４９
（ＳｒＢ４Ｏ７）０．５（Ｂｉ２ＶＯ５．５）０．５  ２３１．５６５３８４６
Ｓｒ０．９０Ｌａ０．１０Ｔｉ０．９０Ｃｏ０．１０Ｏ３  ２２７．２８２０５１３
【０１１３】
Ｂａ０．７Ｚｒ０．４Ｎｂ０．７Ｏ３  ２２２．０１０２５６４
Ｂａ２ＹＣｕ３Ｏ（ｘ）  ２２０．６９２３０７７
ＢｉＣｕ３Ｔｉ３ＦｅＯ１２  ２１８．０５６４１０３
Ｂａ５ＤｙＴｉ３Ｎｂ７Ｏ３０  １９６．３１０２５６４
（ＢｉＦｅＯ３）０．８（ＢａＴｉＯ３）０．２  １９４．３３３３３３３
Ｂａ５ＳｍＴｉ３Ｎｂ７Ｏ３０  １９２．６８５８９７４
（Ｂａ，Ｓｒ）Ｎｂ２Ｏ６  １９１．０３８４６１５
Ｂａ０．７０Ｙ０．２０Ｎｂ２Ｏ６  １９１．０３８４６１５
Ｂａ０．８５Ｓｍ０．１０Ｎｂ２Ｏ６  １９１．０３８４６１５
Ｎｉ０．４Ｚｎ０．６Ｆｅ２Ｏ４  １９１．０３８４６１５
【０１１４】
Ｂａ０．６Ｓｍ０．２６７Ｎｂ２Ｏ６  １８７．７４３５８９７
Ｂａ２ＣａＴｉＮｂ４Ｏ１５  １８７．７４３５８９７
ＺｎＣｏ０．５Ｃｒ０．５ＭｎＯ４  １８４．４４８７１７９
Ｃａ０．９０Ｙ０．１０Ｔｉ０．９０Ｃｏ０．１０Ｏ３  １７７．２
Ｂａ３ＴｉＮｂ４Ｏ１５  １７１．２６９２３０８
Ｂａ０．６５Ｚｒ０．３Ｎｂ０．７５Ｏ３  １６３．３６１５３８５
Ｃａ０．９７Ｙ０．０３Ｔｉ０．９７Ｃｏ０．０３Ｏ３  １６１．０５５１２８２
Ｂａ０．８Ｌａ０．１３２Ｎｂ２Ｏ６  １５８．０８９７４３６
Ｂａ３ＭｇＴａ２Ｏ９  １５４．７９４８７１８
Ｉｎ２Ｃａ８Ｃｕ４Ｏ１５  １５３．１４７４３５９
【０１１５】
Ｂａ０．６Ｓｒ０．４ＴｉＯ３  １４４．９１０２５６４
ＺｎＭｎＣｒＯ４  １４３．２６２８２０５
Ｚｎ０．３Ｍｇ０．９Ｔｉ０．２Ｆｅ１．６Ｏ４  １４１．９４４８７１８
Ｂａ０．２５Ｓｒ０．７５Ｎｂ２Ｏ６  １４１．６１５３８４６
Ｉｎ１４Ｃａ９Ｃｕ２Ｏ３２  １４１．６１５３８４６
ＢａＢｉ２Ｔａ２Ｏ９  １３８．３２０５１２８
Ｓｒ０．７５Ｂａ０．２５Ｎｂ２Ｏ６  １３８．３２０５１２８
ＢａＳｎ２Ｆｅ４Ｏ１１  １３５．０２５６４１
Ｂａ０．６７Ｓｒ０．３３Ｎｂ２Ｏ６  １３４．３６６６６６７
ＺｎＣｏ０．４Ｃｒ０．６ＭｎＯ４  １３３．３７８２０５１
【０１１６】
Ｂａ０．７５Ｌａ０．１６５Ｎｂ２Ｏ６  １３１．７３０７６９２
（Ｂａ，Ｍｇ）（Ｔｉ，Ｓｎ）Ｏ３  １３０．０８３３３３３
Ｌａ０．６７Ｃｕ３Ｔｉ４Ｏ１２  １２７．７７６９２３１
Ｂａ０．５Ｓｍ０．３３３Ｎｂ２Ｏ６  １２５．１４１０２５６
Ｓｒ０．８０Ｌａ０．２０Ｔｉ０．８０Ｃｏ０．２０Ｏ３  １２５．１４１０２５６
Ｓｒ３Ｍｇ０．３３Ｎｂ４．６７Ｏ１５  １２１．８４６１５３８
Ｂａ０．２５Ｓｒ０．７５Ｎｂ２Ｏ６  １１６．９０３８４６２
Ｓｒ０．４６Ｂａ０．５４Ｎｂ２Ｏ６  １１５．２５６４１０３
Ｂａ０．７０Ｌａ０．１９８Ｎｂ２Ｏ６  １１１．９６１５３８５
ＬａＹｂＯ３  １１１．９６１５３８５
【０１１７】
ＢａＴｉ４Ｏ９  １０６．６８９７４３６
ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ（ｘ）  １０５．３７１７９４９
Ｂａ０．５９Ｓｒ０．３２Ｔｉ１．０８Ｏ３  １０３．３９４８７１８
ＭｇＮｂ２Ｏ６  １０３．３９４８７１８
Ｂａ０．６０Ｌａ０．２６４Ｎｂ２Ｏ６  １０２．０７６９２３１
ＺｎＭｎＣｏＯ４  １０２．０７６９２３１
ＣａＮｂ２Ｏ６  ９５．８１６６６６６７
（ＢｉＦｅＯ３）０．９（ＢａＴｉＯ３）０．１  ９５．４８７１７９４９
ＳｒＢｉ２Ｂ４ＶＯ１２．５  ８５．２７３０７６９２
Ｂａ０．９Ｌａ０．０６６Ｎｂ２Ｏ６  ８２．３０７６９２３１
【０１１８】
Ｂａ０．９Ｓｍ０．０６７Ｎｂ２Ｏ６  ８２．３０７６９２３１
ＢａＺｒ０．２５Ｎｂ１．５Ｏ５．２５  ８２．３０７６９２３１
ＳｎＮｂ２Ｏ７  ８２．３０７６９２３１
ＺｎＣｏ０．８Ｃｒ０．２ＭｎＯ４  ８０．６６０２５６４１
Ｓｒ０．３Ｌａ０．７ＭｎＯ３  ７９．０１２８２０５１
Ｂａ０．８０Ｌａ０．２０Ｔｉ０．９５Ｏ３  ７３．７４１０２５６４
Ｂａ０．５Ｏ３Ｓｒ０．５Ｔｉ  ７２．４２３０７６９２
Ｂａ２Ｂｉ４Ｔｉ５Ｏ１８  ７２．４２３０７６９２
Ｂｉ２Ｃｕ０．６６７Ｎｂ１．３３３Ｏ７  ７２．４２３０７６９２
Ｇｄ２ＴｉＺｎＯ６  ６２．５３８４６１５４
【０１１９】
ＳｒＢｉ２（Ｔａ，Ｎｂ）２Ｏ９  ６２．５３８４６１５４
Ｂａ５ＮｄＴｉ３Ｎｂ７Ｏ３０  ５９．９０２５６４１
Ｂｉ２Ｍｇ０．６６７Ｎｂ１．３３３Ｏ７  ５９．２４３５８９７４
Ｂａ５ＮｄＴｉ２ＺｒＮｂ７Ｏ３０  ５７．９２５６４１０３
ＺｎＣｏ０．２Ｃｒ０．８ＭｎＯ４  ５７．５９６１５３８５
ＺｎＣｏ０．６Ｃｒ０．４ＭｎＯ４  ５７．５９６１５３８５
Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２  ５５．９４８７１７９５
Ｃａ０．８５Ｙ０．１５Ｔｉ０．８５Ｃｏ０．１５Ｏ３  ５５．９４８７１７９５
Ｂｉ４Ｔｉ２．８６Ｎｂ０．１４Ｏ１２  ５４．６３０７６９２３
Ｍｇ２Ｎｄ２ＳｎＯ７  ５２．６５３８４６１５
【０１２０】
ＣｏＯＦｅ２Ｏ３  ５１．６６５３８４６２
（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．２（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．８  ４９．３５８９７４３６
（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．６（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．４  ４９．０２９４８７１８
ＹＮｄＦｅＳｂＯ７  ４９．０２９４８７１８
ＬａＮｉＯ３  ４８．０４１０２５６４
Ｓｍ２ＴｉＺｎＯ６  ４７．７１１５３８４６
（Ｂｉ１．５Ｚｎ０．５）（Ｚｎ０．５Ｎｂ１．５）Ｏ７  ４６．０６４１０２５６
ＡｌＮｂ３Ｏ９  ４６．０６４１０２５６
Ｂａ５ＮｄＴｉＺｒ２Ｎｂ７Ｏ３０  ４６．０６４１０２５６
（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．８（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．２  ４５．４０５１２８２１
【０１２１】
Ｂｉ２Ｔｉ２Ｏ７  ４５．１４１５３８４６
Ｍｇ２Ｐｒ２ＳｎＯ７  ４４．４１６６６６６７
Ｓｒ０．５Ｂａ０．５Ｎｂ０．４Ｔａ１．６Ｏ６  ４３．５９２９４８７２
ＹＰｒＦｅＳｂＯ７  ４３．４２８２０５１３
Ｂｉ４Ｖ２Ｏ１１  ４２．９３３９７４３６
ＮｄＮｂ３Ｏ９  ４２．７６９２３０７７
Ｓｎ（ＮｂＯ３）２  ４２．７６９２３０７７
（ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９）０．４（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．６  ４２．４３９７４３５９
（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．５０（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．５０  ４２．１１０２５６４１
ＹＢｉＦｅＳｂＯ７  ４１．７８０７６９２３
【０１２２】
Ｂａ０．５３Ｓｒ０．２４Ｔｉ１．２２Ｏ３  ４１．４５１２８２０５
ＢａＴａ２Ｏ６  ４１．４５１２８２０５
ＹＥｒＦｅＳｂＯ７  ４１．４５１２８２０５
Ｂａ０．９８４Ｓｒ０．０１６ＴｉＯ３  ４１．１２１７９４８７
ＹＬａＦｅＳｂＯ７  ４０．７９２３０７６９
ＺｎＢｉ１．５Ｎｂ１．５Ｏ７  ４０．４９５７６９２３
（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．２５（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．７５  ３９．４７４３５８９７
Ｂｉ７Ｔｉ４ＮｂＯ２１  ３９．４７４３５８９７
Ｃａ２Ｎｄ２ＳｎＯ７  ３９．４７４３５８９７
（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．７５（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．２５  ３８．４８５８９７４４
【０１２３】
ＳｒＭｏ０．５Ｎｉ０．５Ｏ３  ３８．４８５８９７４４
ＹＳｍＦｅＳｂＯ７  ３７．４９７４３５９
Ｂｉ２Ｚｎ０．６６７Ｎｂ１．３３３Ｏ７  ３７．１６７９４８７２
Ｂｉ２ＩｎＮｂＯ７  ３６．８３８４６１５４
（ＳｒＢｉ２Ｎｂ２Ｏ９）０．４０（Ｂｉ３ＴｉＮｂＯ９）０．６０  ３６．１７９４８７１８
Ｂｉ２ＳｒＮｂ２Ｏ９  ３６．１７９４８７１８
ＣａＢｉ２Ｔａ２Ｏ９  ３６．１７９４８７１８
Ｍｇ２Ｌａ２ＳｎＯ７  ３６．１７９４８７１８
ＳｒＴａ２Ｏ６  ３６．１７９４８７１８
ＢａＴａ２Ｏ６  ３５．１９１０２５６４
【０１２４】
ＢａＭｎＴｉＯ５  ３５．１９１０２５６４
ＢａＮｂ２Ｏ６  ３５．１７０８３３３３３
ＴｉＮｂ２Ｏ７  ３５．１５４３５８９７４
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明による遮熱コーティング材料によれば、低熱伝導性の遮熱コーティング膜を提供することができ、その膜をガスタービン等の翼の表面に施工する遮熱コーティング膜に用いるならば、優れた耐熱性を得ることができ、燃焼ガスの高温化にも容易に対応可能な高性能のガスタービンを得ることができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１  化合物母材
２  数十μｍ径の大気孔  
３  数μｍ径の小気孔
４  線状気孔  
５  線状気孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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